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近期，國際天體物理學(xué)雜志The Astrophysical Journal 在線發(fā)表了中國科學(xué)院云南天文臺博士陳興浩和國家天文臺研究員張孝斌等人的一項研究成果。他們利用星震學(xué)方法認(rèn)證了一個剛剛經(jīng)過快速物質(zhì)交流階段的oEA型脈動食雙星系統(tǒng)。

oEA型脈動食雙星通常指的是含盾牌座delta型脈動變星的Algol型雙星系統(tǒng)。該類雙星一般經(jīng)過物質(zhì)交流和質(zhì)量反轉(zhuǎn)后形成。脈動食雙星系統(tǒng)兼有掩食和脈動兩大重要特征。通過分析掩食光變曲線和視向速度曲線就可以精確地確定雙星系統(tǒng)的基本物理參數(shù)(如各子星的質(zhì)量和半徑等)，為進(jìn)一步的理論研究提供強(qiáng)有力的限制和約束，這是食雙星系統(tǒng)較單星具有的顯著優(yōu)勢。另外，不同頻率的振動波來自于恒星不同的深度，攜帶著恒星內(nèi)部不同位置處的結(jié)構(gòu)信息。星震學(xué)研究能直接探測恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化狀態(tài)等信息，進(jìn)而為恒星結(jié)構(gòu)演化模型提供依據(jù)和檢驗。

科研人員選擇了具有一顆盾牌座delta型脈動變星的后質(zhì)量交流Algol型雙星KIC 10736223作為研究對象。通過分析其掩食光變曲線，他們發(fā)現(xiàn)雙星中質(zhì)量較小的次星接近充滿洛希瓣。這暗示該系統(tǒng)可能剛剛經(jīng)歷了一個快速物質(zhì)交流過程。

為進(jìn)一步驗證該發(fā)現(xiàn)，他們構(gòu)建了單星演化模型網(wǎng)格和質(zhì)量吸積模型網(wǎng)格。通過細(xì)致的星震學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)脈動主星幾乎未演化。單星演化模型得到其年齡為9.46-11.65百萬年，質(zhì)量吸積模型得到其質(zhì)量反轉(zhuǎn)后的年齡為2.67-3.14百萬年。由此，科研人員認(rèn)證KIC 10736223為一個剛剛經(jīng)歷過快速物質(zhì)交流階段的Algol型食雙星。

目前物質(zhì)交流究竟如何影響雙星內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)和演化還僅停留在理論模型探討階段。KIC 10736223的發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)有物質(zhì)交流理論提出了新的約束，對完善恒星結(jié)構(gòu)演化理論具有重要的科學(xué)意義。

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院天文大科學(xué)研究中心和西部青年學(xué)者項目的資助。